前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的酿酒工艺主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
以下这篇文章是一位成功学员写给一本机械的一封感谢信,现应作者要求将原文予以刊登,望能给广大创业人士提供一些可借鉴的经验,为更多的有志之人指引一条致富之路。
我叫王志国,是贵州人,现年21岁,两年前高中毕业后,由于上大学无望就只好南下打工。刚开始我在佛山一家塑胶厂做生产工,每天加班到12点,一个月也只有1200元,不但工作很辛苦,而且工厂的伙食也很差。后来又托老乡介绍去了一家电子厂,虽然工作轻松了许多,可是每月只有1000元。堂堂一个七尺男儿,我真不甘心就拿这么点收入,后来干脆去了建筑工地,好歹每月还有1500元,可是那个苦啊,真的不是常人能承受的!
虽然我并不认为打工是什么不好的事情,很多大学生毕业后也会去打工,但当自己真正亲身经历了打工的种种辛酸之后,我终于明白:打工绝对不是长久之计,我必须要有一项自己的事业!
可是做什么好呢?我既没有钱,也没有技术,除了年轻,真的一无所有。看着人家都盖了新房,过上了好日子,而我们家却依然如故住在几十年的瓦房里,还要天天为弟弟妹妹的学费绞尽脑汁……我心里真的很不平衡。而且爸爸妈妈也日渐苍老了,家里的重担迟早有一天会落在我的肩上,可我却一无所长……于是,我下决心要去学一门技术。
学什么好呢?我找了很多资料,可并没有找到一个合适的项目,不是学费太贵,就是时间太长,有的还很玄乎,我很失望!不过还算幸运的是,那天我在《故事会》上看到了一个可以免费学习的技术――“新工艺酿酒技术”,虽然小时候我帮爸爸打过酒,可我并不知道人家是怎么酿造的,反正是免费学习,而且那几天恰好工地停工,我就决定去看看。
好不容易来到了一本机械,接待我的是杨老师,他看上去很专业,也很有学识。他一听我说话的口音就知道我是哪里人,而且他还蛮年轻的,感觉很有激情,也很有感染力。他只问了我一些基本情况,就帮我办了一张学习卡。
一连三天下来,我学到的东西还真不少,包括怎样选项目、怎么发酵、怎么酿酒、怎么做饮料和果冻,还有怎样销售……杨老师还手把手地教我亲自动手操作。由于我对家里的散装酒市场并不熟悉,杨老师就说他可以帮我上网查查,而且他们还有很多学员也是贵州的,可以相互借鉴,让我不用担心。看到杨老师帮我拟好的创业计划,我真的很感动,它几乎详细到了每一天该干什么,什么时候发酵,怎么营销,酒价大概定在多少……我只要按照他的计划做好就行了。
坦白说,我真的不想在外面打工了,我有自己的梦想,我想自己创业,何况是眼前正有一个稳赚不输的好项目。说真的,我早就计算过,家里的粮价是1.2元/斤,50度左右的酒卖5元,按照新工艺出酒率90%计算,120元的粮食就可以酿造450元的白酒,这中间的利润是相当可观的,即使每天只卖50斤酒,也比在外面打工强多了,何况我完全有信心一天卖100斤。好不容易畴借到一些钱,我终于买了个50B的设备和一台催陈机回家。
按照杨老师的营销方法,我先将蒸出来的酒免费送给大家品尝,并在赶集的时候找个人流量较多的地方“现蒸现品”,还赶制了很多传单、名片和横幅,更主要的是我准备了几种不同口感、不同档次、不同价格的酒,大家都说我的酒纯粮食酿造、好喝又健康。后来通过数据统计,我发现我的精品五粮酒最畅销,就将其作为主打产品,取代了原来的浓香型高粱酒,而且人家都说我的五粮酒口感饱满、有后劲,可与三四十元一瓶的瓶装酒媲美。
【关键词】酿造酒工艺学 教学
【中图分类号】G642【文献标识码】A【文章编号】1006-9682(2010)09-0068-02
《酿造酒工艺学》是一门研究酒类生产技术的专业课程。是食品科学与工程专业选修课、生物工程专业必修课,在工业发酵专业中占有重要的地位。教学中着重讲述啤酒的工艺学原理、工艺流程、工艺过程控制和产品质量管理等,同时对其他酿造酒产品生产的特殊性也将做一些简单介绍。通过本课程的学习,要求学生掌握酿造酒类生产的工艺过程和操作要求;熟悉生产过程中的主要设备,具有初步解决酒类生产中实际问题的能力。并能运用所学理论设计各种酒生产的合理工艺流程。
近年来,随着酿酒技术的迅猛发展,新技术、新设备、新方法的不断涌现,旧的知识需要不断补充与更新。[1]为此,我们根据新世纪对人才的更高要求,结合我校食品科学的专业特点,以提高学生社会适应能力、动手能力和综合素质为目标,对酿造酒工艺学的理论教学体系和实验教学体系进行了思考和改革,通过实践取得显著成效,受到师生们的一致好评。
一、理论教学体系
1.优化教学内容[2]
(1)突出重点。酿造酒工艺学涵盖的内容很多,我校教学以顾国贤教授主编的《酿造酒工艺学》为模本,教材内容主要包括啤酒工艺学、葡萄酒工艺学、黄酒工艺学三部分内容。总的授课学时应在 56学时以上。而我校规定该课程只有30学时,为了在有限的学时内达到教学目标,取得较好的教学效果,必须优化教学内容,突出重点。由于啤酒工艺较葡萄酒工艺和黄酒生产工艺的设备复杂、现代化程度高,所以授课中以啤酒工艺学为主,对于葡萄酒工艺学和黄酒生产工艺学部分,仅仅介绍工艺流程,布置学习提纲,引导学生触类旁通,通过查资料自学,制作PPT和讲演稿,进行课堂讨论举一反三,获取知识。在啤酒工艺学中,主要对糖化和发酵工艺的机理、工艺过程、物料衡算、操作方法、影响因素以及生产中常出现的问题和相关设备等作重点讲解。
(2)具体化。由于学生刚刚涉及专业、从未到过工厂见过发酵罐、沉降槽、过滤机等大型发酵设备和错综复杂的水、气和物料管道,甚至有些同学没见过大麦、酒花,对于浓醇、淡爽、寡淡等风味名词也感觉抽象,在教学内容的准备过程中,利用摄像机拍摄工厂实物,收集大麦、酒花等实物或照片,绘出厂房车间平面布置图、工艺流程和管路流向图,准备不同类型啤酒以便示例、品尝,让这些抽象的名词具体化,使学生对整个生产工艺有具体的感性认识。提高了学生的上课热情,同时也加强了他们对本专业的自豪感。
(3)新颖化。及时收集、查阅各种酿造酒的生产现状和目前最新酿造酒的生产技术、科研动态,不断更新教学内容。
2.改进教学方法
众所周知,好的教学内容必须通过好的教学组织形式,才能收到良好的教学效果。在酿造酒工艺学教学中,我们采用讲授结合多媒体方式为主,将各种教学手段有机地结合在一起,从而使讲课方式灵活多样、课堂气氛活跃,调动学生积极性和主动性。
(1)多媒体辅助教学。以前课堂讲授中一般是半板书教学,老师花大量的时间写板书,学生同时也花大量的时间、精力记笔记,单位时间的学习效率较低。多媒体教学具有生动、文本清晰、信息量大等特点,多媒体技术的应用,为教学带来了新的活力,实现文字、图像、声音的同步输出,超越时空界限,提供了视觉、听觉等多器官刺激,较短时间内向学生输送大量信息,生动、活跃课堂气氛,提高学生学习的效率。我们运用多媒体把教学中的难点内容通过动画、图片等形式分解,使抽象的内容具体化、直观化,胜过文字的描述,避免空洞的说教。对较易理解、篇幅较大的工艺流程和操作技术,单靠课堂的枯燥讲授,不能调动学生的兴趣,也浪费时间,我们从网上下载经典发酵产品的发酵工艺录像或直接购买相关CD等。形象、直观的现代化教学手段使课堂教学生动、有趣,并能加强学生对知识的理解,提高了学生的学习热情,使学生在轻松愉快的环境中学到了知识。授课中,我们将多媒体教学和黑板、书本有机地结合起来,提高教学质量,推进教学改革,加强课程建设。
(2)融入双语教学。针对本科生没有更多的机会接触专业英语、对许多专业词汇较为陌生的情况,在采用生动的多媒体教学的同时,尽可能地将双语教学体现在课件及讲课中,虽然学生开始时感到不习惯,但多次重复之后就会渐渐熟悉,事实证明,采用英文课件有利于提高学生听课的注意力,并能敦促学生课下结合教材内容进行复习与总结,使学生在学习专业知识的同时又掌握了较多的英文专业词汇,对今后阅读相关专业文献及毕业论文的写作均有帮助。
(3)工厂实地参观学习。该方法是实现产、学结合的教育模式,是理论教学和实验教学必不可少的重要环节。我们在相应的理论课讲解完毕之后,立即组织学生到相关工厂参观和实习(如啤酒厂和葡萄酒厂),由相关的技术人员就生产中的具体问题、生产流程及生产设备向同学们一一介绍,并解答学生提出的问题,同学们感到收获很大,再加上参观之后书面实习报告的完成,对课堂所学知识有了更为深刻的认识,避免了过去“纸上谈兵”、缺乏感性认识的弊端,为学生毕业后尽快适应工作岗位奠定了良好的基础。
二、实验教学
传统的实验教学大多是学生在教师的指导下按照实验讲义做实验,“照方抓药”,很少去认真理解实验的原理。酿造酒工艺学实验课是一门实践性很强的课程,我们一直非常重视实验教学,为了更好地完成实验教学任务,近年来,我们开设了研究型实验教学,具体过程是:①实验组织:先将一个班分成若干小组,围绕酿造酒工艺学这个大的方向自由选择实验题目,在小组充分讨论的基础上,实验题目报给实验指导教师,实验指导教师根据实验室现有的条件和课程内容,讨论决定实验题目。在决定实验题目时,我们非常注意保护创新;②设定方案:各小组依据实验题目制定初步的实验方案,并宣讲、讨论和修改,然后根据修改后的实验方案准备实验原料、材料,查找实验和分析测试方法等;③实验操作:按照实验方案,领取仪器试剂,清洗仪器,练习操作及试剂的配制,菌种活化、培养基配制、灭菌、接种、发酵条件控制,产品的品尝等;④实验考核:内容有仪器的清洗、斜面制作、灭菌、接种、产品评价等操作,数据处理、实验报告撰写等。在考核时教师对仪器操作、试剂配制等提出问题,并注意操作的规范性。如果发现错误当场指正,学生完成操作后还要填写实验记录;⑤按照评分标准综合评定学生的技能成绩。通过上述实验组织、实施和评价方法的改革,极大地提高了学生的实际操作能力,培养了他们的创新能力和严谨的治学态度,锻炼了他们的动手能力,取得了很好的效果,得到了同学们的一致好评。
三、结束语
近几年实践证明,通过课程内容、理论课教学方法等方面的不断改革完善,使得学生对本门课程的学习积极性不断提高,对自身专业的就业前景信心不断增强,很多学生毕业后选择发酵工程或相关专业进行继续学习与深造。
实验教学方法的改善,反映学生的实际水平,培养学生的动手能力、实际工作能力和严谨的工作作风。我院毕业生操作技能过硬、有较强的独立工作能力、能吃苦耐劳、责任心强等特点,受到用人单位的欢迎,学生一次就业率明显提高,这体现了各门课程教改初见成效。
今后我们还将充分在多媒体运用和实验教学方面作一些探索,在教和学两方面对如何利用这一先进的交流沟通方式进行积极研究,增加互动作用,以提高教学效果,同时还将努力在双语教学方面作一些探索,以培养适合社会发展需要的人才,全方位提高《酿造酒工艺学》课程的教学质量。
参考文献
关键词:雪梨 糯米 正交实验 发酵工艺
雪梨和糯米都具有较高的食用和保健价值,将两者作为主要原料,开发酿造出新型的果酒,集雪梨与糯米的营养和功效与一体,不仅增加了酒的色香味,而且使酒的营养价值和保健功效更加突出。本项目以河北赵县产雪梨和糯米为主要原料,对雪梨汁米酒的酿造工艺及其条件参数进行了深入研究,通过单因素和正交实验,最终初步确定出切实可行的雪梨米酒生产方案,进而在此基础上完善中试乃至大生产工艺条件,研究成果将丰富雪梨深加工产业链,多元开发河北省雪梨产品,提高其生产附加值,创造更大的经济效益和社会效益。
1 实验材料与仪器
原料:雪梨(市售,北人超市购买);糯米(市售,北人超市购买);甜酒曲(安琪酵母股份有限公司);维生素C(石药集团欧意药业有限公司)。
试剂:酚酞;NaOH标准液。
仪器与设备:DH4000B'叵温培养箱(天津市泰斯仪器有限公司);RH2826榨汁机(飞利浦家庭电器有限公司);电磁炉(美的集团);三层复底蒸锅(金石城兴机械厂);YP60001N电子天平(上海精科天美科学仪器有限公司);FA2204B分析天平(上海精科天美科学仪器有限公司);鼓风干燥箱(上海一恒科学仪器有限公司);RHB-50手持糖度仪;酒精比重计;1000mL烧杯;铁架台;锥形瓶。
2 试验方法和步骤
2.1 工艺流程
雪梨汁米酒生产工艺流程见图1。
2.2 操作步骤
(1)玻璃仪器灭菌。试验前,将实验所用烧杯放鼓风干燥箱高温灭菌,一般为180℃,灭菌时间1h。
(2)糯米浸泡。将糯米洗干净,去除其中杂质,按米:水为1:2比例浸泡,水温20~25℃,浸泡24~48h。等到米粒的水分吸收到饱和时,用手搓开米粒试试,若搓开即可成粉末状,而且米中无白心、硬心,就表示米泡好了。
(3)蒸煮。将米控水并且沥干,用蒸饭锅蒸米,约35rain左右可蒸熟,蒸出的米要求熟透但是不烂,米粒疏松不粘连,软硬要适中,米中没有不熟的白心。
(4)晾饭。米饭出锅后均匀的摊开,用消毒的蒸馏水把米冲凉,降温到28~32℃。
(5)拌曲、糖化。将糯米分装至烧杯内,加入甜酒曲,搅拌均匀。用牛皮纸封口,于28℃条件下糖化24h。
(6)榨汁。糖化结束后,选择成熟、大小适中、品质优良的雪梨,清洗干净后去皮,切成小块,用榨汁机榨汁,同时流加Vc,以增强梨汁的抗氧化作用,防止褐变,Vc用量1‰。
(7)发酵。加入雪梨汁后,搭窝,将烧杯放入恒温培养箱,在特定条件下进行发酵。
(8)陈酿。将成品酒密封陈酿1年。观察是否有沉淀、颜色透明度如何,口感变化。
2.3 理化性质的测定
蒸出酒后,需要对酒进行理化性质的测定,取适量的酒,测量它的酒精度和酸度。
2.3.1 酒精度的测定
采用蒸馏法测定酒精含量。温度在20℃时测量出酒的度数值为标准值,如果温度每低于或者高于2.5℃时,酒度就加或者减1°。
2.3.2 酸度的测定
用酸碱滴定法测定酸度。酒中含有有机酸,当用碱液进行滴定时,有机酸被中和,生成盐类。实验用酚酞作为指示剂,当滴定到终点的时候,溶液变为微红色,利用消耗的标准碱液体积,可以计算出酒总酸度的含量。
量取米酒10mL,转入100mL的容量瓶中进行定容,将定容后的溶液,取20mL,转入150mL的锥形瓶中,加入指示剂,用标定好的NaOH标准溶液滴定米酒样品至微红色。且半分钟内不变色即可。
其总酸度为:
式中:X――每升样品中酸的克数,单位g/L;
C――NaOH标准液的摩尔浓度,单位mol/L
V1――消耗NaOH标准液的体积,单位L;
K――换算为适当酸的系数,柠檬酸为0.070;
F――为酒稀释倍数;
V0――行滴定时溶液的取样体积,单位mL。
3 试验结果分析
3.1 单因素实验
以酒精度和酸度作为为评价指标,研究不同的雪梨汁的添加量、甜酒曲的接种量、发酵时间、发酵温度对酒品质的影响。
3.1.1 不同雪梨汁添加量制备雪梨汁米酒
在甜酒曲添加量为0.5%,发酵温度为28℃,发酵时间为5d的条件下,雪梨汁添加量分别为9%、12%、15%、18%、21%,单因素数据如表1所示。
3.1.2 不同甜酒曲接种量制备雪梨汁米酒任雪梨汁添加量为15%,发酵温度28℃,发酵时间为5d的条件下,甜酒曲的接种量分别为O.3%、O.4%、0.5%、0.6%、0.7%,单因素数据如表2所示。
3.1.3 不同发酵时间制备雪梨汁米酒在甜酒曲添加量为0.5%,发酵温度为28℃,雪梨汁添加量为15%的条件下,发酵时间分别为3d、4d、5d、6d、7d,单因素数据如表3所示。
3.1.4 不同发酵温度制备雪梨汁米酒在甜酒曲添加量为0.5%,雪梨汁添加量为15%,发酵时间分别为5d的条件下,发酵温度分别为24℃、26℃、28℃、30℃、32℃,单因素数据如表4所示。
3.2 单因素实验数据的分析
3.2.1 雪梨汁添加量对制备雪梨汁米酒的影响不同雪梨汁添加量对雪梨汁米酒的影响如图2所示。在雪梨汁添加量为1 5%时酒精度达到稳定,趋于最高。酸度控制在0.4~1.6g/L范围内,综合分析,选取雪梨添加量的12%、15%、18%进行正交实验。
3.2.2 甜酒曲接种量对制备雪梨汁米酒的影响
甜酒曲接种量对雪梨汁米酒的影响如图3所示。在0.6%左右时,酒精度趋于稳定,达到最高。酸度控制在O.4~1.6g/L范围内,综合分析,可选取酵母添加量O.4%、0.5%、0.6%作为正交实验数据。
3.2.4 发酵温度对制备雪梨汁米酒的影响
发酵温度对雪梨汁米酒的影响如图5所示。在28℃时,酒精度基本达到最佳,之后下降。酸度控制在0.4~1.6g/L范围内,综合分析,选取26℃、28℃、30℃作为数据进行正交实验。
3.2.3 发酵时间对制备雪梨汁米酒的影响
发酵时间对雪梨汁米酒的影响如图4所示。在发酵第6d时,酒精度趋于稳定,达到最高。酸度控制在0.4~1.6g/L范围内,综合分析,可选取发酵时间5d、5d、7d作为正交实验数据。
3.3 正交实验
通过单因素实验,得知影响雪梨汁米酒品质的主要因素有酒曲添加量(A)、雪梨汁添加量(B)、发酵温度(C)和发酵时间(D)4个因素。进行L9(34)正交试验,各因素水平见表5,正交试验结果见表6。
由表6的试验结果可知,发酵工艺条件中影响产品酒精度的因素的主次关系依次为D>C>B>A,即发酵时间>发酵温度>雪梨汁的添加量>甜酒曲的接种量,发酵条件的最佳组合为A3B2C2D3,即甜酒曲的接种量0.6%,雪梨汁的添加量15%,发酵温度28℃,发酵时间7d。
发酵工艺条件中影响酒的酸度的主次因素排序为C>D>A>B,即发酵温度>发酵时间>甜酒曲的接种量>雪梨汁的添加量,最佳的酿造米酒条件组合为A2B3C3D2,即甜酒曲的接种量0.5%,雪梨汁的添加量18%,发酵温度为30℃,发酵时间5d。
从酒精度、酸度综合考虑,发酵条件的最佳组合为A3B2C2D3,即甜酒曲的接种量0.6%,雪梨汁的添加量15%,发酵温度28℃,发酵时间7d。
4 结论
[关键词]苦荞酿茶 黄酮浸出量 发酵
中图分类号:TG333.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)18-0292-01
黄酮类化合物是一类在自然界广泛分布的多酚类物质。它是一种很强的抗氧化剂,具有清除自由基、抗氧化、抗突变、抗肿瘤、抗病毒和调节免疫等功能。而苦荞麦中含有丰富的黄酮类化合物,其含量一般在0.9%―1.2%之间,其分子量小,能被人体迅速吸收达到消除疲劳、防动脉硬化、扩张毛细血管、活化大脑及其他脏器细胞的效果。
苦荞通常通过自然法浸泡为人们所饮用,但其存在有效成分利用低、易上火等问题。而发酵工程能有效解决这些问题,其产品不仅抗氧化能力强,且易于吸收,但目前缺乏采用发酵方式来提高苦荞酿茶中黄酮利用率的文献报道。本文对通过发酵工艺形成的苦荞酿茶,研究不同发酵工艺参数对苦荞酿茶中黄酮浸出量的影响,以期提高苦荞酿茶中黄酮的利用率,为生产和同行提供参考。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1原料与试剂
干酵母,市售大凉山苦荞麦种子,三氯化铝,乙酸钾,芦丁,市售苦荞烘焙茶。
仪器与设备:风吹式去石机,不锈钢电蒸锅,紫外可见分光光度计,恒温水浴振荡器,台式高速离心机,锤式旋风磨,搅拌通风发酵罐。
1.2 实验方法
先将一定量的苦荞在风吹式去石机上进行除杂和擦洗,加入液固比为3:1的蒸馏水浸泡12h,然后捞出过滤后置于蒸锅中,经蒸熟化后摊开晾冷待用。
通过对影响黄酮浸出量的发酵温度、酵母用量、通气比、发酵时间和搅拌速率参数开展L16(45)正交试验,正交试验因素及水平分别为:发酵温度(25℃、30℃、35℃、40 ℃)、酵母用量(0.2%、0.5%、0.8%、1.1%)、通气比(0vvm、0.5 vvm、0.8 vvm、1.2 vvm)、发酵时间(5d、10d、15d、20d)和搅拌速率(50 r/min、100 r/min、150 r/min、200 r/min)。然后对试验获得的样品在85℃条件下烘干,测定其中的黄酮浸出量。最后通过最优条件进行15d的稳定试验,并与市售的苦荞烘焙茶中的黄酮浸出量进行对比。
黄酮浸出量的测定参照行业标准NY/T1295-2007《荞麦及其制品中总黄酮含量的测定》,本文通过检测样品浸泡液中黄酮的含量,计算样品中黄酮的浸出量。
2 结果与讨论
2.1 正交实验设计及结果(见表1)
由表1可见,发酵过程影响黄酮浸出量的主要因素由大到小为:发酵温度、酵母用量、通气比、发酵时间和搅拌速率,其中发酵温度影响表现最为显著,最优的浸出条件为:发酵温度35℃、酵母用量0.8%、发酵时间15d、通气比为0.5 vvm、搅拌速率100 r/min。
由于发酵过程苦荞中的大分子物质如淀粉、蛋白质、脂肪、糖类等物质与微生物发生一系列的酶促氧化反应,且苦荞茶发酵为有氧发酵,菌种的摄氧量将直接决定发酵的效果,其可由式1进行表示。其中,r为摄氧量,mmol・L-1・h-1;Q为比耗氧速率,mmol・g-1・h-1;X为菌种质量浓度,g・L-1。
(1)
由式1可见,比耗氧速率一定的条件下,体系的摄氧量与菌种浓度呈正相关性,但当菌种的数量超过比耗氧最大值时,比耗氧速率的传递成为限制环节,故表1中最佳的酵母用量为0.8%。
而比耗氧速率主要受菌龄、代谢产物和菌种生长条件的影响,由于发酵为逐批次的生产过程,菌龄主要保证除去生长旺盛时期的氧供给,便能保证体系的氧供给,防止发生厌氧发酵产物为乙醇等产物,其会进一步氧化使得体系pH增大,从而破坏黄酮的浸出。同时,菌种活性受pH、温度等外界影响因素较大,苦荞发酵体系pH主要受代谢产物的影响,其又与温度、比耗氧量的影响相关,由表1可见,最佳适合酵母生长的温度为35℃。
为达到最佳的比含氧量速率的最佳状况,需改善体系氧的传质作用,增大体系氧的来源,其可由式2的体积传氧速率进行表示[11]。其中Nα为体积传氧速率,kmol・m-3・h-1;KLα为以(C*-CL)为推动力的体积溶氧系数,10-3・h-1;C*为体系中氧的饱和浓度,kmol・L-1;CL为发酵液主流中的氧浓度,kmol・L-1。
(2)
由式2可见,影响氧传质的主要因素为溶氧系数和氧浓度差,其中C*受温度和氧分压的影响,考虑代谢产物需求等条件,其不易改变;降低CL则是通过降低通气量或降低搅拌方式实现,而增加KLα则是通过增大氧与界面接触面积和延长接触时间方式实现,最常见为调节搅拌速率和通气比至最优范围,表1中的最优搅拌速率和通气比分别为100 r/min和0.5 vvm。
2.2 稳定及对比试验
控制发酵温度为35℃、酵母用量为0.8%、发酵时间为15d、通气比为0.5vvm和搅拌速率为100r/min条件下开展稳定性实验,其所获产品的黄酮浸出量与通过焙烧法所获得的结果,见表2。
由表2可见,通过发酵方式获得苦荞酿茶中黄铜含量约是传统烘焙法的2.6倍,其原因主要为通过一系列酶促氧化和微生物活动可使苦荞中的大分子物质,如淀粉、蛋白质、脂肪和糖等,在微生物作用下分解成简单物质,如有机酸类、氨基酸类、醇类、核酸类、生物活性物质等,这一系列变化,破坏了苦荞原有的组织结构,建立了离子交换通道,利用浸泡过程黄酮交换溶出,而烘焙法获得苦荞结构相对完整,离子通道不畅通,成为浸出的主要限制环节。
3 结论
(1)影响黄酮浸出的主要因素由大到小为: 发酵温度、酵母用量、通气比、发酵时间和搅拌速率,其中发酵温度影响表现最为显著,最优的浸出条件为:发酵温度35℃、酵母用量0.8%、发酵时间15d、通气比为0.5 vvm、搅拌速率100 r/min。
(2)当酵母用量达0.8%后,需控制适宜的发酵温度、通气比和搅拌速率参数,以改善比耗氧速率,提高黄酮的浸出量。
(3)在最优的浸出条件下,获得的苦荞酿茶中黄酮浸出量是传统苦荞烘焙茶获得的2.6倍。
参考文献
[1]林建原,季丽红.响应面优化银杏叶中黄酮的提取工艺[J].中国食品学报,2013,2:83-90.
[2]延玺,刘会青,邹永青,等.黄酮类化合物生理活性及合成研究进展[J].有机化学,2008,28(9):1534-1544.
经过文化部诗酒文化协会等部门的严格甄选,红旗国酒成为“中华文化名酒”并被审定为“中国政府采购首选品牌”,足见红旗国酒酒文化的特别和丰富。
中华文化名酒是由国家文化部中国诗酒文化协会和中华文化名酒宣传推介工作委员会共同向中国的一些名优白酒品牌颁发的一个国家级荣誉称号。主要通过白酒品牌的文化价值取向,社会价值取向和经济指标取向三个标准来评定的,其中文化价值取向是指个体品牌和系列群组成产品在研发依据、文化内涵、产品名称、包装装潢、感官指示、营销观念等方面是否符合10年以上品牌生长期间的市场需要,其是否适宜和补充了全国相当区域消费人群在文化、审美、情感等方面的精神需求。社会价值取向指产品概念和设计科学健康,尊重知识权益,始终遵循质量保真原则和国家工艺标准。在全国文化酒品牌中有良好公众形象、知名度和美誉度在营销传播中始终自觉承担着良好社会道义和责任。经济价值取向指拥有相当的市场占有率。
红旗国酒是中国驰名品牌,是茅台镇原地产酒延续到现在的一个代表,一面旗帜,是茅台镇上千年传统酿酒工艺的传承者,获得:“中华文化名酒”可谓是实至名归。被审定为“中国政府采购首选品牌”实属所得。
茅台镇的白酒酿造有千年的历史,始于汉代。上千年中造就了他的特色品牌。上千年来不断的更新、演变、自成体系,茅台镇白酒形成了它独特的酒文化。
深圳市云鹏酒业有限公司是贵州省仁怀市茅台镇茅宴酿酒厂的合作伙伴。主要产品有《醉神》系列酒、《红旗国酒》、《红旗国宴酒》、《红旗国宾酒》、《华魂醉神》等系列高级白酒及礼品酒。公司与茅宴酿酒厂利用茅台镇独特的朱砂土壤,冬暖夏热雨少利于酿酒微生物生成与敷衍的独有气候,美酒河的灵泉,加之自身6万多平方米的酿酒厂,整套先进的酿酒设备,一批精锐能干的特级酿酒师。以“独特”、“独有”的酿造环境配以“独具”、“独美”、“独霸”的酿造工艺,酿制出茅台镇“独尊”、“独贵”的幽雅、细腻、醇厚、协调丰满的健康上乘美酒。
创办于一九八四年的茅宴酿酒厂,总占地50多亩,建筑面积6万多平方米,是中国酒都――仁怀市茅台镇建厂最早,历史最悠久的老牌酿酒企业之一。
酒厂位于中国第一酒镇茅台镇,与国酒茅台紧紧相连,同享“茅台河谷酿酒工业园区”得天独厚的酿酒环境;独特的气候、神奇的水质、以及空气中独一无二的酿酒微生物群。
酒厂秉承茅台镇传统考究的酿酒工艺,辅之科学的管理体系及现代化工艺流程,造就了今日茅宴。酒厂现属仁怀市政府圈定推荐的八家重点酿酒企业之一,是仁怀市规模工业调度企业。酒厂坚持“以人为本”的经营理念,使酒厂成为茅台镇域内规模实业较强的酿酒企业。2002年度起连续五年酒厂纳税居茅台镇属企业第二名,并连续五年荣获贵州省委、省政府“先进企业”称号,酒厂历年来获得国家、省(部)、地、市表彰多达60余次,是茅台镇获奖最多的酿酒企业,得到了党和政府的肯定。
酒厂生产的酱香型、浓香型系列白酒,有高、中、低多种酒度和高、中、低多档包装款式。酒厂系列白酒80年代即获贵州省“金凤杯”奖;2001年又被中国食品工业协会评为”中国名优食品;同年还获得贵州省消协“推荐商品”称号。
关键词:葡萄皮渣;酒石酸;正交试验;溶剂提取法
中图分类号:TQ914.1 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2013)21-5276-03
Optimization of Tartaric Acid Extraction from Grape Pomace
LI Li
(School of Chemistry and Chemical Engineering, Beifang University of Nationalities, Yinchuan 750021,China)
Abstract: The tartaric acid was extracted from the grape pomace after brewing by solvent method. Using the extraction rate of tartaric acid as indicators, the extraction processes were optimized with single-factor and orthogonal test. The results showed that the optimal extraction processes were as follows: solid and liquid ratio 1∶12(g/mL), extraction for 4 hours at 85 ℃ and under pH 4.0. Under thoptimal condition, the average extraction rate of tartaric acid was 1.079%.
Key words: grape pomace; tartaric acid; orthogonal test; solvent extraction
随着中国酿酒葡萄产量的增长和葡萄加工业的发展,每年产生约占葡萄加工量20%的皮渣废弃物[1],主要是葡萄皮、种子和果梗等[2]。目前在中国葡萄皮渣通常被当作肥料、饲料甚至垃圾处理,造成很大的浪费[3],而且由于不加处理直接作为垃圾倾倒,形成了很大的环保压力,这已经成为葡萄加工业亟待解决的问题。
酒石酸(Tartaric acid,2,3-二羟基丁二酸)是一种多羟基有机酸,为无色半透明晶体或白色细结晶粉末,有酸味,有左旋、右旋、外消旋、内消旋4种同分旋光异构体[4]。主要用于制备医药、媒染剂、靴剂等精细化学品,也有一部分用于食品添加剂,以右旋酒石酸最为重要,因其溶解度大,其盐类也较其他3种构型稳定。通常用化学方法合成的酒石酸均属于外消旋型,而利用富含酒石酸氢钾的葡萄皮渣为原料所提取的酒石酸,不仅生产成本低,而且全部为右旋型[5]。所以,从葡萄皮渣中提取酒石酸具有显著的经济效益和社会效益。本试验采用溶剂法对酿酒后的葡萄皮渣中酒石酸的提取工艺进行了研究,旨在为葡萄皮渣的综合利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
酿酒葡萄皮渣(购于宁夏葡萄酿酒厂,过50目筛);标准酒石酸溶液:准确称取0.500 0 g酒石酸 (AR),蒸馏水溶解定容至100 mL;1%的偏钒酸钠溶液:称取1.0 g偏钒酸钠(AR)溶于15 mL 1 mol/L氢氧化钠溶液中,蒸馏水定容至100 mL;氢氧化钠、氢氧化钙、无水氯化钙、碳酸钙、乙酸均为分析纯。
1.2 仪器
722型可见分光光度计、PHS-3C型酸度计、JY3002型电子天平、FA1004型电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司);SHB-111型循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);KA-1000型台式离心机(上海安亭科学仪器厂)。
1.3 方法
1.3.1 酒石酸含量的测定[6]
1)标准曲线的制作。取6支25 mL比色管,分别加入酒石酸标准溶液0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL,用蒸馏水定容至1.00 mL,各加入7.5 mL 30%乙酸溶液,10 mL 1%偏钒酸钠显色剂,摇匀,静置15 min,用分光光度计在波长500 nm处测定其吸光度,绘制标准曲线。结果表明,酒石酸浓度在0.054~0.270 mg/mL之间有良好的线性关系。回归方程为y=3.359 3x-0.017 0,r=0.998 7。
2)酒石酸含量的测定。准确吸取1.00 mL样品溶液,置25 mL比色管中,加入7.5 mL 30%乙酸溶液,10 mL 1%偏钒酸钠显色剂,摇匀,放置15 min,用分光光度计在波长500 nm处测定其吸光度,根据回归方程计算样品中酒石酸含量。
1.3.2 酒石酸的提取工艺[7,8] 称取20.00 g酿酒后的葡萄皮渣粉,置烧杯中,加入提取剂(用H2SO4酸化至一定pH的蒸馏水),一定的温度下浸提数小时,纱布过滤和离心分离,浸提2次,合并滤液。滤液升温至90 ℃,在充分搅拌下,缓缓加入碳酸钙(稍微过量,出现白色粉末状的沉淀),加入氢氧化钙饱和溶液至pH为7.0,沉淀即为酒石酸钙。将上清液转移至另一容器中,在充分搅拌下加入氯化钙,搅拌15 min,静置4 h,弃上清液,沉淀即为酒石酸钙,合并沉淀。酒石酸钙沉淀加入2倍蒸馏水洗涤3次,80 ℃烘干,得纯酒石酸钙。加入4倍蒸馏水进行搅溶后再缓缓加入98%的H2SO4,静置4 h,离心分离,以除去硫酸钙沉淀。将酒石酸液用活性炭在75 ℃加热脱色10 min,冷却后抽滤,滤液真空浓缩结晶,50 ℃真空干燥,即得酒石酸产品。
1.3.3 单因素及正交试验设计[9] 为优化酒石酸提取工艺条件,进行了料液比(g/mL,下同)、提取温度、提取时间和提取剂pH的单因素试验,在单因素试验的基础上,选择料液比(A)、提取温度(B)、 提取时间(C)、提取剂pH(D)为考察因素,进行L9(34) 正交试验。正交试验因素与水平见表1。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 料液比对酒石酸提取率的影响 料液比分别为1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14,提取剂pH 4.0,提取温度85 ℃,提取时间2.0 h,考察不同料液比对酒石酸提取率的影响,结果见图1。由图1可以看出,随着溶剂的增加,酒石酸提取率呈先升后降的趋势,在料液比为1∶12时其提取率达到最大。因此,料液比以1∶12为最佳。
2.1.2 提取温度对酒石酸提取率的影响 料液比1∶12,提取剂pH 4.0,提取时间2.0 h,考察不同提取温度(55、65、75、85、95 ℃)对酒石酸提取率的影响,结果见图2。由图2可以看出,随着提取温度的升高,酒石酸的提取率也逐渐增加,至75~95 ℃时变化缓慢,提取率趋于平稳。因此,选择75 ℃为最佳提取温度[10]。
2.1.3 提取时间对酒石酸提取率的影响 提取剂pH 4.0,料液比1∶12,提取温度75 ℃,考察不同提取时间(2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0 h)对酒石酸提取率的影响,结果见图3。由图3可以看出,随提取时间的增加,酒石酸的提取率呈先升后降的趋势,4.0 h时达到最高。因此,选择4.0 h为最佳提取时间。
2.1.4 提取剂pH对酒石酸提取率的影响 料液比1∶12,提取温度75 ℃,提取时间4.0 h,考察提取剂不同pH(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0)对酒石酸提取率的影响,结果见图4。由图4可以看出,随着提取剂pH的增大,酒石酸的提取率呈先升后降的趋势,在pH 4.0时达到最大,所以选择提取剂的最佳pH为4.0。
2.2 正交试验结果
由表2可知,影响酒石酸提取率的因素排序为A>C>B>D,即料液比>提取时间>提取温度>提取剂pH,最佳的因素水平组合为A2B3C2D2,即提取葡萄皮渣中酒石酸的最佳工艺条件为:料液比1∶12、提取温度85 ℃、提取时间4.0 h、提取剂pH 4.0。
2.3 验证试验
按优选工艺提取葡萄皮渣中酒石酸,重复3次。酒石酸提取率分别为1.078%、1.073%、1.087%,平均提取率1.079%,RSD=0.659%(n=3),表明该提取工艺合理、稳定、可行。
3 结论
采用溶剂法提取酿酒后的葡萄皮渣中的酒石酸,虽然方法传统,但该法有其他现代化提取方法不可比拟的优势,如设备简单、工艺简便、投资少、噪音小、安全无毒等优点。通过单因素试验结合正交试验对影响酒石酸提取率的主要因素进行了考察,得出葡萄皮渣中酒石酸最佳提取工艺为料液比1∶12,提取温度85 ℃,提取时间4.0 h,提取剂pH 4.0。在此条件下,葡萄皮渣中酒石酸平均提取率为1.079%。
参考文献:
[1] 曹熙敏,吕爱枝.葡萄渣中酒石酸的提取条件优化[J].湖北农业科学,2011,50(14):2930-2933.
[2] 彭丽霞,黄彦芳,刘翠平,等.酿酒葡萄皮渣的综合利用[J].酿酒科技,2010,96(l0):93-96.
[3] 陈江萍.葡萄废弃物的开发利用研究[J].浙江柑橘,2005,22(1):40-43.
[4] 张秀玲,祝义伟,孙佳平.酿酒后的葡萄渣的综合利用[J].食品工业科技,2008,29(7):284-285.
[5] 秦玉楠.利用葡萄皮渣生产酒石酸[J].酿酒科技,1995,72(6):58-59.
[6] 庞玉珍,齐风兰.比色法测定葡萄酒中酒石酸的条件试验[J].天津轻工业学院学报,1991,11(1):74-78.
[7] 谢 耽.刺葡萄皮、渣中三种有效成分联产工艺的研究[D].长沙:湖南农业大学,2007.
[8] 秦玉楠.葡萄皮渣提取酒石酸[J].应用科技,1992(2):8-9.
关键词:左代2#葡萄 实验 酿酒特性
左代2#是近年来培育的山葡萄新品种。该品种现在集安已有试验栽培。为考察研究该山葡萄新品种的酿酒特性,分别于2004年、2006年、2007年进行了不同规模的酿酒实践工作。实验先后经历的操作过程及获得的相关实验结果如下:
1 2004年首次研究
1.1 采摘时间:2004年11月25日。
地点:集安。
1.2 葡萄状况:因2004年集安气候偏暖,所采摘的左代2#葡萄没有经过霜冻,品质一般。
1.3 实验要求:
将实验左代2#葡萄经实验室破碎除梗后,按山葡萄酿造方案进行发酵。在发酵达到酒度11%(v/v)时进行终止发酵控制。对发酵后的酒在工艺处理后进行感官质量鉴定和理化分析。初步研究左代2#葡萄的酿造山葡萄冰酒的适应性和可能性。
酵母选用:法国采购酒类事业部提供Levuline BRG。
1.4 实验结果:
出汁率:48.7%
糖度:286.7 (g/L)
酸度:10.716(g/L)
发酵记录:
感官鉴定情况:
深宝石红色,果香突出,酒体醇厚,较平衡,回味芳香。
2 2006年左代2#干红产品实验
2.1 实验葡萄数量:8400公斤
2.2 葡萄果实理化分析(化验室随机取样)
2.3 果浆破碎入池过程中,加入果胶酶40ml/T,二氧化硫60ppm。循环15分钟后取样化验如下:总糖231.3(g/L),总酸11.197(g/L)。
2.4 发酵状况
①一次汁发酵时间10月20日-10月27日。发酵中未进行皮渣加糖,酒精发酵结束后生成酒度为12.9度。
②发酵期间每日翻池2次,每次30分钟以上,确保翻池彻底。
③每日下班前将皮渣用6%亚硫酸1~2公斤喷洒渣面杀菌。
④发酵期间最高品温27℃度。
⑤浸渍发酵期间每日检测温度、比重、绘制发酵曲线图。
⑥发酵厂区保持卫生清洁,发酵用具日清日毕。
⑦发酵池盖除翻池期间外一律盖严,尽力保护发酵香气。
⑧二次汁加水2.5吨,采用在化糖锅中直接将糖溶化成200g/L糖水后加入皮渣中的方式。每日翻池4次,以增加浸提作用。
2.5 出汁率:38.09%
2.6 色度变化曲线图
色度变化值
2.7 实践观察到的问题:
原酒酒精发酵结束后,分离的一次汁控池结束后发现液面有类“虹彩”现象,立即在表面喷洒1.5公斤亚硫酸,次日观察液面出现冰丝状薄膜,又喷洒1公斤亚硫酸,24小时后观察液面基本正常。
11月8日取样化验铁含量:6.6(mg/L)。
现排除铁含量高因素,分析认为因原料晚采,氧化酶含量高可能性大。
左代2#具有酸低糖高的明显原料优势,在未来的山葡萄基地种植和生产中有发展前景。通过此次研究,对左代2#葡萄状况、酿造控制、酿酒效果均有了显著认识,左代2#具有酸低糖高的明显原料优势,酿酒后有成熟浆果香和干果风味,风味优良,回味长,酒质佳。认为其在未来的山葡萄基地种植和生产中具有良好的酿酒发展前景。
3 2007年晚期采摘左代2#冰红酒发酵实验
3.1 实验仪器:
立式冰酒压榨机、不锈钢桶(80公斤)、调温电热垫、三角瓶、发酵瓶(25L)、温度计。
3.2 实验辅料:
果胶酶、干酵母、H2SO3、降酸药品、明胶。
3.3 实验步骤:
①2008年1月2日
在原酒车间发酵班葡萄压榨,出汁约276公斤,比重1.3,分成二份。编号B1、B2。
根据不锈钢桶计算体积B1=58.586L B2=62.78L
调60PPM SO2
②2008年1月3日
按60PPM加入液体果胶酶。
B1=3.5ml B2=3.8ml
③2008年1月4日
B2进行降酸处理,降4g/l.降酸剂KHCO3比例1:1,加入量为275克。
④2008年1月7日
开始加入酵母(71B干酵母),以2g/L.发酵开始。加入酵母营养剂磷酸二氢铵,0.4g/L。
⑤发酵记录:略
3.4 下胶处理小样品尝结论:
产品呈深棕红色,几乎不透明,具有浓郁干果香,香气典雅,口味浓厚,酸偏高,回味持久,具有冰酒典型性。只是酸度偏高仍是未来生产工艺中要解决的主要问题。
4 实验初步结论
经过近四年的三次酿酒研究,认为左代2#在规范种植管理和葡萄产量和成熟度控制的前提下,在集安地区栽培,晚期采摘果实酿酒风味优良,有产品的独特个性和典型性。通过采摘期控制和配合科学的酿酒工艺控制,既可以酿造山葡萄干红酒,也可以酿造独具风味的山葡萄冰酒。晚期采摘,因葡萄处于过熟状态,有可能出现氧化酶含量高使酒出现彩呈,要注意采摘时剪除腐烂果实,发酵后尽早进行下胶处理。酿造干红,在气候条件正常的情况下,采摘期在集安地区控制在10月下旬11月上旬为宜。酿造山葡萄冰酒要控制采收期在12月中旬到12月上旬为宜。经过科学的酿造管理,均可以获得质量优良、独具风味的产品,具有良好的发展前景。
参考文献:
[1]李华著.现代葡萄酒工艺学.陕西人民出版社,1995.
2004年3月,林薇到一个朋友的酒厂里潜心学习葡萄酒的酿造技术。8月,她揣着朋友以入股形式提供的10万元启动资金,在广州芳村区的白鹅潭酒吧街盘下一间旧酒吧。
一个月后,林薇的“醉乡吧”正式开张。在这里,顾客可以自己动手酿酒,然后从容而优雅地品尝自己的劳动成果。凭借开张一个月内消费五折的优惠政策,“醉乡吧”的人气开始积聚,日均消费额达到了800元。
“醉乡吧”开始走上正轨,然而林薇却发现,开业三个月,客人自酿葡萄酒不到100瓶。原来,“醉乡吧”虽然有特有的自酿项目,但自酿葡萄酒工艺复杂而专业,如温度的控制,苹果酸的使用量等,这些一般顾客都很难把握。
林薇根据问题想出对策。2005年情人节前,“醉乡吧”推出新的宣传:“请把专业的工艺留给我们,您只要和亲密爱人动一动手指,即可品尝到最纯正的葡萄酒。情人节当晚,“醉乡吧”挤满了一对对亲密的情侣,他们在酿酒师的指导下,将新鲜的葡萄去梗、捻破、榨成汁,在浆汁里加入包装好的葡萄酒酵母,保存在发酵瓶里。在轻松愉快的氛围中,情侣们很快制出一瓶瓶由两人一起手工酿造的葡萄酒。
改进后的自酿方式很受年轻消费者的欢迎,“醉乡吧”每个月都要酿造出近千瓶葡萄酒,月利润达1.2万元。林薇又根据葡萄酒酿造成本及外包装工艺的不同,将规格750毫升的酒分别定价为39元、49元和69元,以满足不同层次顾客的需要。2005年末,“醉乡吧”的总营业额突破了100万元。
2006年2月,积累了一定资金的林薇和一家生态公司合作,投资70万元在广州城郊龙眼洞附近建立了葡萄酒生产酿造实验基地,取名为“醉乡―碧宛园”,集旅游、度假、酿酒等休闲项目为一体。“碧宛园”好像一个欧洲大葡萄园,绵延近百米的长廊里挂满了紫葡萄,工作人员统一穿上欧洲传统服饰。酿酒前,客人们先戴上帽子,别起围裙,挎上竹篮,在酿酒师的指导下分批采摘园中种植的各种葡萄,之后,由酿酒师引领客人们观看机械榨汁、利用发酵桶和发酵瓶子进行数次发酵、过滤等生产流程,并亲自参与进行酿制。最后,林薇还将顾客酿酒时的相片印在酒瓶外包装上,用快递方式把酒送达客人手中。在葡萄出产的淡季,她还在“碧宛园”推出适时的果酒、奶酒、米酒、香槟酒、醋酒等特色酒的自酿项目,不但使“淡季不淡”,收益还因此上涨了40%。
在经营“碧宛园”的过程中,林薇发现,有很多情侣一起来酿酒,这让她产生了一个新创意:在婚宴上,新人拿出自酿的酒宴客,或在纪念日和节日,情侣拿出共同酿制的酒举杯共饮,那是怎样浪漫的情调。于是,2006年10月,她投资兴建了一家名叫“鸳鸯楼”的新型酒坊,专供新人们酿酒品酒。新人们仅需一百多元,就能酿出几瓶私人珍藏,价格比商场卖的葡萄酒还优惠。接着,林薇还积极与各大酒店、影楼和庆典公司合作,推出专门的礼品酒及赠券。在火热的婚庆市场中,她轻松分得自己的一杯羹。
关键词:龙眼(Dimocarpus longan Lour.)核;液化;糖化;正交试验
中图分类号:TS261.4 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2016)01-0147-03
DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2016.01.039
龙眼(Dimocarpus longan Lour.)是一种热带常绿乔木,属于无患子科(Sapindaceae)龙眼属(Dimocarpus Lour.)。龙眼在中国已有2 000多年的栽培历史,栽培面积和产量均居世界首位。作为中国南方著名药食两用水果,龙眼的开发利用主要包括两个方面,一方面以直接食用果肉为主,另一方面是进行深加工,加工产品主要有龙眼肉、龙眼干、龙眼罐头、桂圆糖果、果汁和果酒等。由于龙眼核占龙眼鲜重的17%左右[1],因此,在龙眼的利用过程中,约有17%~23%的果核未被有效的开发利用,每年废弃的龙眼核重量达几十万吨,既浪费资源又污染环境[2]。
龙眼核不但含有多糖、淀粉、脂类、多酚、黄酮等丰富的营养物质(其中含淀粉65%、还原糖14.84%、蛋白质5.81%、粗纤维6.43%、脂肪2.59%)[3],还是重要的药材之一,具有较高的药用价值。不仅如此,龙眼核中还含有多种矿物质元素,主要以钾、钙、镁、磷为主。综上分析表明,龙眼核具有很高的利用价值,是开发保健食品的良好资源。酿酒工业“十二五”规划指出,酿酒工业要提高非粮原料酒类产品比重。由于龙眼核富含淀粉,且富含黄酮、多酚等微量成分,故可采用龙眼核作为酿酒的辅助材料,减少了高粱小麦等粮食作物在酿酒业上的投入,有利于缓解中国乃至世界的粮食压力。
近年来,能源压力日益凸显[4],对不同的生物质能源进行研究已成为热点。目前,中国生产的生物燃料主要是燃料乙醇,原料大部分是玉米和木薯等,考虑到粮食安全问题[5],中国正在大力发展非粮食原料制备乙醇。鉴于龙眼核中含有大量的淀粉,也可以作为一种生产燃料乙醇的良好生物质资源,从而增加龙眼加工业的附加值,同时可以减少环境污染[6,7]。本试验以龙眼核为原料,对其糖化工艺及其发酵酒精工艺进行初步研究,为龙眼核在发酵酒精、酿造白酒等不同利用途径提供可行的理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料
龙眼核:由广东瑞恒农林科技发展有限公司提供。
耐高温α-淀粉酶(70 000 U/mL)和糖化酶(130 000 U/mL),由广州裕立宝生物科技有限公司生产;安琪0.5%酿酒高活性干酵母,湖北安琪酵母股份有限公司生产;葡萄糖、3,5-二硝基水杨酸(DNS)等试剂均为国产分析纯。
1.2 主要仪器
电热恒温水浴锅(HWS24型)上海一恒科学仪器有限公司;可见分光光度计(UNIC-7200型)上海尤尼柯仪器有限公司;手持式折光仪(成都光学厂)。
1.3 方法
1.3.1 液化 将干燥后的龙眼核粉碎后过40目筛,按料水比1∶4(g∶mL,下同)加水调浆,搅拌均匀后加入α-淀粉酶,在自然pH,85 ℃下液化。利用手持折光仪确定液化终点,手持折光仪测得上清液中可溶性总糖含量为15%时,即为终点。通过加入不同量的液化酶(400、500、600、700、800、900、1 000、 1 100、1 200、1 300、1 400 U/g)求出液化酶添加量对龙眼核液化时间的影响。
1.3.2 糖化 温度、pH、糖化时间和糖化酶添加量对糖化过程影响较大。有研究报道[8], 糖化酶作用的最佳pH范围为4.0~5.0,最适作用温度为55~65 ℃。选取反应温度(A)、糖化酶添加量(B)和 pH(C)3个因素为反应因素,糖化1 h,以料液中还原糖含量为考察指标,采用正交试验L9(34)来确定糖化工艺条件。正交试验因素和水平见表1。
2 结果与分析
2.1 液化酶添加量的确定
由图1可知,不同量液化酶对龙眼核淀粉液化时间的影响有较大差异。液化时间随着液化酶添加量的增加而减少。当酶的添加量超过1 200 U/g时,液化时间的变化不大。从生产实际考虑,液化酶的添加量以1 200 U/g为宜。
2.2 正交试验结果
按照表 1 正交试验的试验水平进行三次平行试验,表2和表3分别为正交试验结果及方差分析结果。由表2可以看出,RA>RB>RC,可见酶解反应温度对龙眼核糖化工艺酶解影响最为显著,其次为糖化酶添加量,而pH对酶解影响最小。比较表2中各因素每一水平下的均值,在所选择的试验范围内, 各因素最优水平组合应为A2B2C2,即:反应温度为 60 ℃,糖化酶添加量为150 U/g,pH为4.5。因为龙眼核液化溶液的pH约为4.5,且pH对糖化影响最小,故在实际生产中可省略调节pH这一步骤进行糖化以提高生产效率。
2.3 验证试验
按上述最佳方案分别进行3次平行试验,即干燥的龙眼核粉碎后过40目筛,按料水比1∶4加水调浆,搅拌均匀后加入1 200 U/g α-淀粉酶,在自然pH,85 ℃下液化,手持折光仪测得龙眼核液化后可溶性总糖含量为15%,DE为23.43%,所得液化液在反应温度为 60 ℃,糖化酶添加量为150 U/g,pH为4.5的条件下糖化,得到平均还原糖含量为16.76%。与表2比较可知,最优条件下的试验结果均优于正交试验中的9个组合,验证试验结果与正交试验结果一致,且淀粉的转化率可达135.51%,葡萄糖收率可达150.42%,为龙眼核淀粉的充分利用和资源化开发创造了条件。
2.4 发酵结果
在酵母的作用下,最终龙眼核糖化醪液中酒精浓度为5.4%(V/V)。
3 小结
干燥后的龙眼核粉碎后过40目筛,按料水比1∶4加水调浆,搅拌均匀后加入1 200 U/g α-淀粉酶,在自然pH,85 ℃下液化,DE达23.43%,并可显著缩小液化时间。液化液在反应温度为60 ℃,糖化酶添加量为150 U/g,pH为4.5的条件下糖化,糖化液还原糖含量为16.76%。因为龙眼核液化液的pH约为4.5,且pH对糖化影响最小,故在实际生产中可省略调节pH提高生产效率。在此操作下淀粉的转化率可达135.51%,葡萄糖收率可达150.42%。将糖化液接种0.5%酿酒高活性干酵母,30 ℃恒温发酵3 d,最终糖化醪液中酒精浓度为5.4%(V/V)。
龙眼核深度加工利用可在本试验的基础上进行,为了充分利用糖化醪液中还原糖,可在下一步进行酒精发酵和蒸馏,以生产燃料酒精。龙眼核经液化、糖化后,滤去糖化液,得到的残渣含有多酚、黄酮,可将残渣与酿酒原料混合以提高白酒质量,并提高龙眼核的利用率。
参考文献:
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